建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点 发生了一个微小下移h(横截面面积的变化可忽略不计)。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;
用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程).用游标卡尺测长度时如下图,右图是左图的放大图(放大快对齐的那一部分),读数是 mm。
以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = .
一质量为50 kg的男孩在距离河流40 m高的桥上做“蹦极跳”,原长长度为14 m的弹性绳AB一端系着他的双脚,另一端则固定在桥上的A点,如图(a) 所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D。男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图(b)所示,假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律
(不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量,g取10 m/s2).下列说法正确的是:( )
A.男孩先做匀加速运动,后做变减速运动,最大位移为40m。
B.男孩的最大加速度会大于g。
C.系统储存的最大弹性势能为2×104 J。
D.弹性绳子的劲度系数为62.5N/m
两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图所示。一个电量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/m
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点的过程中,电势逐渐降低
D.AB两点的电势差UAB= -5V
如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤出力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,则下列说法正确的是( )
A.物体回到出发点的动能为60J
B.恒力F=2mgsinθ
C.撤出力F时,物体的重力势能是45J
D.动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后
如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图。输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线送给用户,两条输电线总电阻用R0表示。当负载增加时,则( )
A.电压表V1、V2的读数几乎不变
B.电流表A2的读数增大,电流表A1的读数减小
C.电压表V3的读数增大,电流表A2 的读数增大
D.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2 的读数的比值不变
一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。以下说法不正确的是( )
A.做匀加速直线运动的加速度为1m/s2
B.匀强磁场的磁感应强度为T
C.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为C
D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为1.5J